Aniks-lift.ru

Подъемное оборудование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности закалки различных видов стали – способы, температура, прочие нюансы

Особенности закалки различных видов стали – способы, температура, прочие нюансы

Одним из наиболее распространенных способов термообработки металлов является закалка стали. Именно при помощи закаливания формируются требуемые характеристики готового изделия, а ее неправильное выполнение может привести к излишней мягкости металла (непрокаливание) или к его чрезмерной хрупкости (перекаливание). В нашей статье речь пойдет о том, что такое правильная закалка и что нужно сделать, чтобы ее выполнить.

Закалка стали

Принципы нормализации

Как и другие технологии термообработки, нормализация может быть как промежуточной, так и окончательной операцией по улучшению структуры стали. Чаще всего она используется в первом случае, в качестве окончательной процедуры нормализация преимущественно используется при производстве сортового проката вроде рельс, швеллеров и не только.

Принципы нормализации

Ключевая особенность нормализации заключается в том, что сталь нагревается до температуры, которая на 30−50 градусов превышает верхние критические показатели, а также производят выдержку и охлаждение материала.

Та или иная температура выбирается в зависимости от типа материала. Заэвтектоидные материалы нормализуются при температуре между точками Ас 1 и Ас 3, а вот доэвтектоидные — при температуре выше Ас 3. В итоге материалы первого типа получают одинаковую твердость, поскольку в раствор переходит углерод в одинаковом количестве, также в одинаковом количестве фиксирует аустенит. Структура включает в себя цемент и мартенсит.

Благодаря такому составу увеличивается износостойкость и твердость заэвтектоидного материала. Если высокоуглеродистая сталь нагреется больше Ас 3, то увеличится рост зерен аустенита и, соответственно, повысятся внутренние напряжения. Также увеличится концентрация углерода, в итоге температура мартенситного превращения снизится. В итоге материал становится менее прочным и твердым и поддается изменению.

Читайте так же:
Изготовление рукоятки для ножей своими руками

А доэвтектоидная сталь при нагреве свыше критического показателя становится очень вязкой. Это объясняется тем, что в низкоуглеродистой стали образуется мелкозернистый аустенит. Этот компонент после охлаждения преобразуется в мелкокристаллический мартенсит. Температурные показатели в промежутке между Ас 1 и Ас 3 нельзя применять для обработки, поскольку в таком случае структура доэвтектоидной стали получает феррит, что снижает после нормализации ее твердость, а после отпуска — и механические свойства.

От степени гомогенизации структуры материала зависит время выдержки. Нормативным показателем является час выдержки из расчета на 25 мм толщины. Интенсивность охлаждения в той или иной мере определяет размеры пластин и количество перлита.

Характеристика стали

Эти величины — взаимозависимы. Еще больше перлита будет формироваться с повышением интенсивности охлаждения, сокращается расстояние между пластинами и их толщина. Все это повышает твердость и прочность нормализованного материала. Вследствие низкой интенсивности охлаждения образуется материал с меньшей твердостью и прочностью.

Если обрабатываются предметы с большими перепадами сечения, то нужно снижать термическое напряжение, чтобы не допустить коробления во время нагрева или охлаждения. Также перед началом работы их следует нагреть в соляной ванне.

Во время снижения температуры изделия до нижней критической точки можно охлаждение ускорять посредством помещения его в воду или масло.

Сопло Лаваля

Для того, чтобы обеспечить течение газа со сверхзвуковой скоростью применяют сопло Лаваля. Массовый расход сквозь сопло будет критическим, а скорость истечения газа будет выше скорости звука.

Сопло Лаваля и характеристики потока

Вдоль сопла происходит плавное снижение давления плоть до противодавления Р1, и плавный разгон потока от 0 до Vк (скорости звука) в сходящейся части до сверхзвука в расходящейся части сопла.

Скорость звука

Скорость звука α определяется как скорость распространения малых возмущений (формула 1):

Читайте так же:
Как устроены наушники схема

Скорость звука

где dp – приращение давления;
dρ — приращение плотности.

Поскольку процесс распространения малых возмущений можно считать изоэнтропическим (т.е. без теплообмена и потерь)

Скорость звука без теплообмена и потерь

Где p – давление в среде, н/м 2 ;
ρ – плотность среды, кг/м 3 ;
R – газовая постоянная, нм/кг 0 К;
T – температура, 0 К.
κ – показатель изоэнтропы, равный отношению теплоемкости газа при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме определяется по формуле:

показатель изоэнтропы

Производная от этих уравнений dp/ (p × ρ) определяется с учетом следующих зависимостей.

вывод формулы

А если при этом пренебречь влиянием производной dz/dT, то скорость звука будет определяться формулой 2

Скорость звука Формула 2

Величина скорость звука зависит от подвода (или отвода) тепла или механической работы, поскольку может меняться температура газа Т. Но формулы 1 и 2 остаются справедливыми при любом воздействии на газ, не вызывающем химических превращений.

Физически это легко объясняется тем, что изменение давления в плотности и в волне можно рассматривать как малые, но конечные величины, а толщина волны δ столь мала, что её следует считать бесконечно малой.

Поэтому любые массовые силы при переходе через звуковую волну дают слагаемые более высокого порядка малости, чем изменение плотности или давления.

Критическая скорость

Во многих случаях наряду со скоростью звука удобно использовать понятие критической скорости αх, под которой подразумевается местная скорость, равная скорости звука.

Для определения критической скорости воспользуемся общим уравнением сохранения энергии

уравнение сохранения энергии

уравнение критической скорости

где Т* — это критическая температура.

С другой стороны, скорость α* , как скорость звука определяется по формуле

Из последних двух равенств получаем, что

уравнение критической скорости

где α – скорость звука в неподвижной среде.

уравнение критической скорости в неподвижной среде

Таким образом скорость звука для воздуха

уравнение критической скорости для воздуха

Число Маха

Скорость течения соизмерима со скоростью звука, а в некоторых случаях даже больше её.

Читайте так же:
Изделия из дерева лазером

В таких случаях важной характеристикой течения является отношение скорости течения к скорости звука.

Формула по которой определяют число Маха выглядит так:

где w – скорость течения в среде
α – скорость звука.

Число Маха является одним из основных критериев подобия течений, определяющих эффект сжимаемости. Ведь как известно при сверхзвуковых скоростях резко изменяется характер течения.

Важное значение числа Маха состоит в том, что оно показывает, превышает ли скорость течения газовой среды скорость звука или нет.

Фактически если М > 1, то значит поток движется со скоростью большей скорости звука.

Тогда в случае М < 1 режим будет называться дозвуковым, а при М > 1 сверхзвуковым. Более того, это не все режимы течения жидкости.

Вот ещё несколько:
Скорость от 1 до 5 Махов, как Вы уже знаете называют сверхзвуковой
От 5 до 23 Махов – гиперзвуковой
Более 23 Мазов – первой космической скоростью.

Хотя число Маха это величина безразмерная, но для понимания его порядка во многих источниках приводится в единицы системы СИ, т.е. требуется представить число маха в километрах в час.

Тогда 1 Мах равен 1 199 км/час или 333 м/сек. Но следует учитывать, что такие величины достигаются при нормальном атмосферном давлении и нулевой температуре и влажности у поверхности земли.

Поскольку давление, температура и влажность изменяются на разной высоте от земли, то изменяется и скорость звука.

Так, например для истребителя летящего на высоте 18 000 м от земли со скоростью 2,3 Маха или 2450 км/час, 1 Мах будет составлять уже 1065 км/час или 295 м/сек.

Шестое — повторно поставить коронку нельзя

«Любая коронка имеет определённый срок службы, который зависит от особенностей клинической ситуации (состояния зуба), качества исполнения, материала и метода фиксации. Необходимость замены определяется доктором на основе ряда объективных факторов. Своевременная замена позволяет вновь использовать тот же самый фундамент (зуб, корень) для повторения конструкции. Соответственно, зуб прослужит ещё многие годы. Хорошо сделанные коронки могут служить 10 и более лет. Несвоевременная замена коронки (неоправданно долгое пользование) может привести к глубокому разрушению зуба, восстановить который будет невозможно», — предупреждает врач.

Читайте так же:
Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором схема

Чем грозит несвоевременная замена коронки? Тут сразу две проблемы, предупреждает стоматолог:

1.Разрушением зуба под коронкой с его последующей потерей.

Основная функция коронки — восстановление сильно разрушенного зуба и его защита. Первое время после установки коронка отлично выполняет свою функцию. Но по прошествии определенного времени происходят перемены. Поднимается десневой край, слюна и десневая жидкость оказывают воздействие на цемент, которым «закреплена» коронка. Со временем этот цемент может частично вымываться (растворяться), между коронкой и зубом образуется микроскопический зазор, и зуб под воздействием микробов и ротовой жидкости начинает разрушаться. Самое коварное, что эти признаки происходят бессимптомно и незаметно для пациента, так как они безболезненны. Поэтому и замена коронок часто происходит несвоевременно, когда зуб разрушается слишком сильно и становится попросту ненадежным. С этим связан миф о том, что зубы под коронками разрушаются. Истина же заключается в том, что коронки попросту заменяют не вовремя, а слишком поздно. Предотвратить это может своевременная замена ортопедической конструкции.

2.Воспалением тканей вокруг коронки.

Имеется ввиду десна, связка зуба и костная ткань. Некачественная коронка может приводить к образованию хронического воспалительного процесса в десне (гингивит, пародонтит), что проявляется ее покраснением, кровоточивостью при чистке зубов, ноющей болью в десне и неприятным запахом. Если такую коронку долго не менять, в воспалительный процесс вовлекаются подлежащие ткани, возможно образование костных карманов, нарушение связочного аппарата зуба, локальный пародонтит, в тяжелых случаях приводящий к потере зуба.

«Важно! Возьмите за правило при наличии у вас любых зубных протезов ходить к стоматологу не реже, чем раз в год, чтобы вовремя заметить их несостоятельность и предупредить или исправить проблему», — советует Гидаят Агавердиев.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Коробка скоростей станка 1а616
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector